초대형 건물의 화재 안전성 확보와 건축비용 절감을 위한 성능위주설계를 바탕으로 언더 라이팅(underwriting)기법 및 보험의 역할을 제시하는 새로운 방재시스템의 방향을 논의하는 자리가 마련된다. 소방방재청(청장 최성룡)과 한국화재보험협회(이사장 제정무)는 성능위주설계 시행에 따른 손해보험 위험관리와 초대형 건물의 선진소방 방재기술을 보급하게 위해 오는 3월4일 오후 1시 서울프라자호텔 22층 다이아몬드 홀에서 ‘초대형 건물의 방재기술과 보험’ 국제 세미나를 개최할 예정이다. 이번 행사는 국내 10개 손해보험회사, 미국방화협회(NFPA, National Fire Protection Association), 미국소방기술사회(SFPE, Society of Fire Protection Engineers), 한국소방기술사회가 후원하는 세미나이다. 이번 세미나에는 리차드 데이비스(Richard Davis) 미국소방기술사회(SFPE) 회장, 이원석 뮌헨리(Munich Re) 한국지사 부장, 츠쉥 쉔(Tsu-Sheng Shen) 대만 중앙경찰대학 교수, 김용달 삼성방재연구소 소장, 기요시 후쿠이(Kiyoshi Fukui) 일본 니켄세케이(NIKKEN SEKKEI)사 수석 건축가가 발표한다.
< 재난포커스 - 김성훈 ksh@di-focus.com >

‘손실제한을 위한 고층건물 설계’
리차드 데이비스(Richard Davis)
미국소방기술사회(SFPE) 회장

초고층 건물은 소방 측면에서 다양한 과제를 안고 있다. 건물높이가 높아질수록 그 복잡성이 증가한다. 특히 외벽을 통해 화재가 확산될 경우 소방관이 현장에 도달하기가 어렵다. 건물 내 많은 인원이 혼란 상태에 빠지게 되며 그에 따라 대피시간은 길어지게 된다. 이런 상황 하에서 수동식 소화 기구는 화재 진압에 큰 효과를 발휘하기가 어렵다. 따라서 신뢰도가 높은 스프링클러 방호는 모든 초고층 건물에 설치돼야 한다. 스프링클러 방호를 법규화 하는 것이 가장 중요하며 또 다른 상황을 고려해 수동적 방호시설 역시 제공돼야 한다.

인명 및 재산 가치와 함께 사고시의 피해규모를 감안해 이러한 건물들은 자동식(스프링클러) 방호 시설과 함께 일정수준의 수동적 방호시설이 함께 제공되도록 우리 사회가 보장해야 한다. 수동적 방호시설은 내화성능을 갖는 바닥, 보, 트러스, 기둥, 계단실, 승강기 샤프트 구획, 배관 및 도선 샤프트를 포함해야 한다. 또 층간 관통 부를 마감하는 것과 층간 경계에 내화벽을 설치하는 것을 권장해야 한다.

창문의 높이를 제한하는 것과 벽체의 단열재를 불연 재료로 사용하는 것도 플래시오버(Flash over)이후 외벽을 통한 화재가 수직 확산될 가능성을 줄여준다. 제연설비와 계단실 가압설비는 인명안전, 재산보호, 소방관의 안전 및 소방관의 활동을 보장해 준다. 비상 전원설비는 비상조명, 통신설비, 비상용 승강기, 소방펌프, 제연설비의 전원을 제공하기 위해 설치돼야 한다. 성능위주설계(PBD)는 이러한 건물들을 설계할 때 특히 피난측면에서 귀중한 도구가 된다.

‘초고층건물의 내재적 위험관리’
이원석 뮌헨리(Munich Re)
한국지사 부장

도시경쟁력 강화의 핵심키워드인 건축문화 발전을 위해 신흥국가의 대도시들은 랜드 마크(LAND MARK)로서 초고층 건물을 경쟁적으로 건설하고 있다. 국내에서도 이러한 추세가 이어져 인천 송도 신도시를 비롯해 용산 국제 업무단지, 상암 국제 업무센터 등 초고층건물의 건립이 가시화되고 있다. 국내에서 최근 추진되고 있는 초고층 건물은 오피스용이나 상업용을 넘어 거주용으로까지 확장돼 우리생활에 더욱 가깝게 다가와 있다. 따라서 그에 따르는 초고층 건물의 위험관리 전반에 대한 재검토가 필요한 시점이다. 이에 초고층건물의 건설에서 운영 시까지 예상되는 외적, 내재적 위험에 대한 주요한 언더 라이팅(Underwriting) 요소를 소개하고 특히 건물운영 시 내재적 위험을 담보할 수 있는 구조물 하자보험 등 최적의 위험관리 방안을 살펴보고자 한다.

‘대만 타이페이 101 성능설계 사례’
츠쉥 쉔(Tsu-Sheng Shen)
대만 중앙경찰대학 교수

세계에서 가장 높은 건물인 타이베이(Taipei)101은 대만의 랜드 마크로서 그 높이와 미적요소에서의 특별함으로 인해 세계의 이목을 끌고 있다. 개장 뒤 일정시간이 지난 후 업무시의 요구사항을 반영해 공간 활용도를 높인 장거리 연기 배출구, 계단실의 제연경계 면제와 제거와 관련된 성능위주설계(PBD)가 4층 소사이얼 커뮤니케이션 플라자(Social Communication Plaza)에서 시연됐다. 이 논문은 그 연구의 배경, 방법론, 인명안전 조건, 설계화재 시나리오, 실제규모 화재 시험, 결과 및 토의, 결론사항을 소개한다. 이 연구사례는 국가 소방 청 및 내무부의 건축 및 설계청의 승인을 받았으며 넓은 범위 적용 시에 유연한 성능을 보였다.

‘성능위주 방화설계 제도시행과 손해보험사의 위험관리 전망’
김용달 삼성방재연구소 소장

소방시설공사업법 시행령 2조 2항에 의하면 지난 1월1일 이후부터 건축 허가를 신청하는 연면적 20만㎡ 이상인 건물(아파트 제외)과 건축물의 높이가 100m 이상인 건물(또는 지하층을 포함한 층수가 30층 이상인 건물), 연면적 3만㎡ 이상인 철도역사?공항시설 및 하나의 건축물에 영화 상영관이 10개 이상인 건물 등 4개 부분의 특정소방 대상물에 대해 성능위주 방화설계를 하도록 제정했다. 국내 및 해외 주요국가의 건축동향에 따른 상기 특정소방대상물의 용도 및 업종은 다음과 같다.

이미 법규에서 언급된 철도역사·공항시설과 영화상영관, 반도체와 자동차 등을 제조하는 대규모 공장, 백화점 및 대형판매시설, 호텔을 포함한 국제컨벤션센터, 사무실 등의 용도로 많은 사람들을 수용하는 다중이용시설과 산업시설이 이에 해당될 것으로 전망된다. 다시 말해 수백억에서 수조원에 해당하는 고액자산 집적 건축물이 그 대상이 될 것으로 예상된다. 한편 이들 건축물은 완성된 이후 사용·관리되면서 노후화 또는 사고로 인해 건축물의 수명이 다 할 때까지 각종 위험에 직면할 수 있는데, 이 중 화재는 가장 심각한 손해를 끼칠 수 있는 위험중의 하나로 분석되고 있다.

따라서 만일의 사고에 대비하고 경제적 복구 재원을 마련하기 위해 보험에 가입하게 되는데, 성능위주 방화설계가 적용된 고액 물건의 요율결정과 위험분산을 위해 해외 재 보험사에 요율구득과 재보험 처리가 불가피 하다. 따라서 보험에 가입하는 건축물 소유자와 보험을 인수하는 보험회사는 각각 다음과 같은 사안에 대해 관심을 갖게 될 것으로 판단되기에 이에 대해 집중적으로 논의하고자 한다.

또 이미 성능위주 방화설계 제도를 시행하고 있는 해외 주요국가 중에서 해당 물건을 인수하고 있는 손해보험사의 위험관리 동향을 알아보고, 일반보험 물건의 1/2 내지 1/10의 보험요율을 제시하는 해외 보험사가 제정한 우량방화물건(Highly Protected Risk) 설계와 성능위주 방화설계의 기술적인 차이점을 소개한다. 그래서 궁극적으로는 성능위주 방화설계 제도를 국내에 조기 연착륙시키는 한편, 손해보험회사가 국제적으로 우수성과 안전성을 인정받을 수 있는 역할을 강조하고자 한다.

‘단일계단실 고층아파트 성능설계’
기요시 후쿠이(Kiyoshi Fukui)
일본 니켄세케이(NIKKEN SEKKEI)사 수석 건축가

이 논문은 1개의 계단실만을 갖는 초고층 아파트의 사례연구이다. 이 연구는 제 6차 성능위주 코드 및 화재안전설계방법에 관한 국제세미나를 위해 일본소방기술사회에서 준비한 것이다. 최근 이러한 형태의 아파트가 일본뿐 아니라 세계적으로 건축되고 있다. 그러나 만약 우리가 화재 시에 계단실을 사용할 수 없다면 이를 대체할 피난수단이 존재하지 않는다. 우리 소방기술자들은 그러한 위기 상황을 우려하고 있다.

초고층 아파트의 화재안전을 위해 우리는 두 가지 전략을 사용한다. 첫 번째는 건물 설계이다. 우리는 매 3층마다 공실 층을 설계했다. 거주자들은 이 공실 층을 통해 매일 마주치며 서로 알게 된다. 화재 시에는 거주자들이 즉시 서로에게 화재를 알리고 피난을 위해 협동하게 된다. 두 번째는 화재안전을 보장하기 위해 성능위주 설계를 적용하는 것이다. 우리는 피난시간과 피난자의 안전공간을 계산했다.

우리는 ETA분석을 통해 제연설비를 설계했고 가압과 연기배출결과를 평가했다. 소방관들의 안전을 보장하기 위해 우리는 제연설비의 동작시간과 연기온도를 계산했다. 이러한 설계 개념과 평가결과를 바탕으로 우리는 이 건물 설계가 안전함을 증명했다. 이번 사례연구의 내용은 건물 설계 및 계획 기본개념, 화재안전 전략, 피난계획 전략, 제연 설계, 소방계획 등이다.